Андрей Несмеянов - Радиоактивные изотопы и их применение

Из описанного ясно, что для различных по толщине и плотности деталей можно использовать различные изотопы, подбирая их по энергии гамма-лучей. Для дефектоскопии стараются использовать изотопы с большой продолжительностью жизни, подбирая их для различных целей по энергии гамма-лучей. Гамма-дефектоскопы не нуждаются в питании электрическим током и могут использоваться в полевых условиях.

Дефекты в деталях могут быть выявлены и с помощью счетчика и препарата, излучающего гамма-лучи, что видно из рис. 41. Интенсивность счета резко увеличивается, если в металле против счетчика находится трещина или пустота.

Гамма-дефектоскопия становится на заводах нашей страны обязательным способом контроля производства.

В настоящее время в нашей промышленности работает большое количество установок для гамма-дефектоскопии.

Светосоставы постоянного действия.Радиоактивные изотопы также широко используются в промышленности для приготовления светосоставов постоянного действия. Смесь радия с сернистым цинком и некоторыми другими веществами светится в темноте зеленоватым светом. Этот свет знаком всем по свечению стрелок часов. Свечение происходит вследствие действия альфа-частиц, которые испускает радий, на сернистый цинк. Это свечение воспринимается глазом как спокойный ровный свет. Однако под микроскопом можно увидеть мириады отдельных вспышек. Вместо радия можно взять и другие радиоактивные элементы, излучающие альфа-частицы и имеющие достаточную продолжительность жизни. Такие светосоставы употребляются для покрытия указателей приборов, за которыми необходимо вести наблюдение в темноте, например в самолетах. Эти светосоставы могут действовать непрерывно в течение длительного времени.

Контроль выгорания огнеупоров.Контроль выгорания огнеупорной кладки, например, в доменной печи очень сложен. С помощью радиоактивных элементов этот контроль осуществить чрезвычайно просто. Если при постройке или ремонте доменной печи в огнеупорную кладку на разную глубину от внутренней поверхности запрессовать препараты радиоактивного изотопа кобальта, то их наличие в кладке легко проверить извне домны с помощью счетчика. По мере выгорания огнеупорной футеровки печи препараты радиоактивного кобальта постепенно, один за другим, попадают в чугун. При выгорании, следовательно, гамма-излучающие препараты кобальта 60 перестают обнаруживаться счетчиком на местах их запрессовок, что дает возможность определить глубину выгорания огнеупоров.

Снятие электростатических зарядов.В ряде производств благодаря трению одних частей машин о другие на изоляторах происходит накопление электрического заряда. Это явление возникает, например, на текстильных машинах при движении материи или ниток в машине. Накопление заряда может вызвать искру, а от нее может возникнуть пожар. В связи с этим встает необходимость снятия заряда во время работы машины. Это легко достигается применением радиоактивных элементов, излучение которых ионизирует воздух. В особенности сильно ионизируют воздух альфа-частицы, поэтому для целей снятия заряда употребляют альфа-излучающие препараты. Радиоактивный элемент помещается вблизи трущихся частей, и заряд постепенно стекает с машины через воздух, который становится проводником электрического тока. Это особенно важно при производстве фотопленки, на которой при сушке и перемотке возникает заряд и происходит искрение. Это искрение засвечивает пленку, на которой появляются полосы, подобные маленьким молниям. В присутствии альфа-излучающего препарата искрения не получается.

Излучение радиоактивных элементов используется в ряде приборов автоматического контроля в производстве.

Радиоактивные уровнемеры.Представьте себе металлический бак, в котором необходимо знать уровень жидкости. Поместим в такой бак поплавок, в котором закреплено небольшое количество радиоактивного элемента. Затем наполним бак до определенного уровня и закрепим над жидкостью счетчик Гейгера-Мюллера. Подсчитаем, сколько отсчетов дает счетчик в минуту при таком уровне воды. Опустим уровень на 10 сантиметров и снова измерим количество отсчетов счетчика в минуту; так как расстояние от поплавка до счетчика стало больше, то количество излучения, попадающего в счетчик, становится меньше, и он дает меньше отсчетов. Далее спустим уровень жидкости еще на 10 сантиметров и снова подсчитаем количество импульсов в минуту и так далее. После такой градуировки легко определить по количеству отсчетов (импульсов) в минуту уровень жидкости в баке. Можно счетчик соединить с прибором, который прямо будет показывать уровень жидкости в баке. Если счетчик соединить с системой автоматического устройства, которое соединяется с клапанами, впускающими жидкость в бак, то при повышении в баке уровня выше нормы счетчик выключает клапан притока жидкости.